Den kemiska tetrahydrocannabinol (THC) i marijuana är känd för att utlösa svar i hjärnregioner relaterade till tänkande, uppfattning, koordination och minne och har en varaktig inverkan på användare när de tas ofta över tid.
Men mycket mindre är känt om hur en växande hjärna svarar på sin första introduktion till marijuana. En kommande, långsiktig studie kan dock belysa hur marijuana och andra ämnen och upplevelser påverkar en tonårings utvecklande hjärna.
De flesta studier om marijuana och hur det påverkar hjärnan tittar på kroniska användare, så det finns inte mycket information om människor som använder läkemedlet ibland eller bara en gång, säger Susan Weiss, chef för avdelningen för extramural forskning vid National Institute on Drug Missbruk (NIDA). Forskare vid NIDA, tillsammans med forskare vid National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism (NIAAA) och National Cancer Institute (NCI), leder studien.
"Vi vet inte riktigt vad som händer med en första gången användare - vi vet inte om en användning kommer att förändra hjärnan och göra dig mer sårbar för att ta andra droger, till exempel," sa Weiss till Live Science.
Den nya studien, kallad Adolescent Brain Cognitive Development (ABCD) -studien, är en samarbetsundersökning som finansieras av National Institute of Health (NIH). Det kan hjälpa forskare att identifiera effekterna på hjärnutveckling av ämnen som marijuana, förklarade Weiss. Det kan också öppna ett fönster i hur den mogna hjärnan formas av biologiska faktorer, till exempel exponering för könshormoner, och av andra faktorer, till exempel träning och socialt tryck, sa Weiss.
Den utvecklande hjärnan
Den mänskliga hjärnan växer under tonåren och till och med till en persons tidiga 20-tal, har nyligen visade studier. Eftersom en utvecklande hjärna bildar nya strukturer och anslutningar kan den vara särskilt sårbar för störningar, särskilt de som orsakas av exponering för vissa upplevelser, som droger och alkohol.
Nyligen genomförda studier har funnit att människor som använde marijuana när de var unga var mer benägna att utveckla en marijuana störning när de blir äldre - och också var mer benägna att utveckla andra störningar i droganvändning, rapporterade NIDA.
Men det är oklart om den tendensen framkom på grund av hur marijuana påverkar hjärnan, eller om marijuana-användning inte är en kausal faktor utan bara en röd flagga för en persons allmänna risk för beroende, sa Weiss. Med andra ord kan det vara så att människor som är mer benägna att försöka marijuana och använder det ofta också är mer benägna att bli beroende av ämnen i allmänhet.
"Det betyder inte att någon som börjar röka marijuana som vuxen inte kommer att bli beroende, men huvuddelen av uppgifterna på denna tidpunkt indikerar tonåren som en hög riskperiod för cannabisbruk - och särskilt för regelbundet cannabisbruk," Hon sa.
Tidigare studier har visat att människor som använder marijuana ofta eller har använt den under en tid visar förändringar i sambanden mellan deras hjärnstrukturer. Förändringarna kan vara inom själva strukturerna eller i volymen för vissa hjärnområden. Detta är särskilt sant om de använde marijuana upprepade gånger när de var små, berättade Weiss för Live Science.
Men det är svårt att säga om marijuana ensam är den skyldige för dessa hjärnabnormaliteter, tillade hon.
"De flesta ungdomar som börjar använda marijuana när unga också använder andra ämnen, som alkohol och tobak. Vi gör vårt bästa för att få fram de variablerna, men det är svårt att avbryta dessa effekter," förklarade Weiss.
Ett decennium av observation
I ABCD-studien kommer forskare vid 21 forskningscentra över hela USA att följa 10 000 barn, med början vid 9 eller 10 års ålder, under en period av 10 år. Varannan år kommer forskarna att genomföra magnetisk resonansavbildning (MRI) av deltagarnas hjärnor, samla in biospecim som saliv för genetisk analys och utvärdera barnens intervjusvar och prestanda på kognitiva tester. Ytterligare uppföljningar kommer att äga rum var tredje till sex månad.
Genom att spåra patientens fysiska och beteendebanor över tid kommer studien att skapa den första kartan över förändringar i ungdomars hjärnor och kroppar eftersom de formas av både biologiska och sociala faktorer, sade ABCD. Dessa faktorer inkluderar experiment med tobak, droger och alkohol.
"Vi ska titta på vad som är normal hjärnutveckling, vilken typ av variation är det, vilka skillnader det finns mellan könen, hur fysisk aktivitet och substansanvändning påverkar hjärnutvecklingen," sa Weiss till Live Science.
"Genom att ha ett mycket stort antal deltagare hoppas vi kunna ställa många av dessa frågor som vi just nu inte har svar på," sa hon.
